Thermo-akoestische warmtepomp: technologie en toepassing in 2019

Published by Redactie on oktober 2, 2025 | Category warmtepomp

In de jaren die voorafgingen aan 2019 was de thermo-akoestische warmtepomp een beloftevolle technologie die langdurig in ontwikkeling was. Inmiddels is de markt rijp geworden voor een commerciële oplossing. In 2019 stond het productontwikkelingsproces van deze technologie op het punt om op grote schaal in de praktijk te worden ingezet. Deze thermische warmtepomp gebruikt restwarmte om gebouwen te koelen en biedt een innovatieve aanpak van energiegebruik in de bouwsector en industrie.

De thermo-akoestische warmtepomp, ontwikkeld door SoundEnergy, werkt zonder het gebruik van traditionele bewegende delen of elektriciteit. In plaats daarvan maakt het gebruik van geluidsgolven, gegenereerd door drukveranderingen in een gasvolumebekleedsysteem, om warmte te verplaatsen. Deze technologie is een voorbeeld van hoe thermische energie kan worden omgezet in mechanische energie, waarna deze op zijn beurt kan leiden tot koeling.

In dit artikel zullen we de basisprincipes van de thermo-akoestische warmtepomp, de toepassing in 2019, de voordelen en uitdagingen, en de marktperspectieven bespreken, alles gebaseerd op gegevens uit betrouwbare bronnen zoals technologische innovators, installatiebedrijven, en overheidsdocumenten.

Wat is een thermo-akoestische warmtepomp?

Een thermo-akoestische warmtepomp, ook wel bekend als THEAC (ThermoAcoustic Cooler), is een innovatieve technologie die warmte omzet in geluidsgolven, waarna deze geluidsgolven kunnen worden gebruikt om koude temperaturen te creëren. In tegenstelling tot traditionele warmtepompen, die vaak op elektriciteit of bewegende delen werken, maakt de thermo-akoestische warmtepomp gebruik van drukveranderingen in een gesloten systeem om warmte te verplaatsen.

De technologie werd rond de eeuwwisseling door innovator Kees de Blok ontwikkeld en verder uitgewerkt in samenwerking met ECN (Energie en CO2 Nederland). Het patent dat daarmee was aangevraagd, werd in 2019 omgezet in een functioneel product. De THEAC-25, het commerciële model van SoundEnergy, maakt gebruik van een drukvat met argon dat wordt verhit, waardoor een drukverschil ontstaat. Dit drukverschil genereert geluidsgolven, die op hun beurt worden gebruikt om de warmte verder te verplaatsen, met als resultaat koelkracht.

Hoewel het principe technisch ingewikkeld is, is de kern van de technologie eenvoudig te begrijpen: door thermische energie om te zetten in mechanische energie via geluid, wordt koeling bereikt zonder verbruik van elektriciteit of emissies. Deze aanpak maakt de thermo-akoestische warmtepomp een aantrekkelijke optie in een tijd waarin duurzaamheid en energie-efficiëntie steeds belangrijker worden.

Toepassing in 2019: van experiment naar praktijk

In 2019 was de thermo-akoestische warmtepomp niet langer een experiment, maar een product dat op de markt was gebracht. Een van de eerste toepassingen was in Delden, waar SoundEnergy samen met Rouweler Installatietechniek Zelhem een THEAC installeerde op het dak van de nieuwe school IKC Magenta. Deze warmtepomp maakte gebruik van zonnestroom om de koelcapaciteit te ondersteunen, waardoor het gebouw niet alleen werd geventileerd, maar ook actief gekoeld.

De koelcapaciteit van de THEAC-25 is bedoeld om te worden ingezet in gebouwen waar een hoge mate van energie-efficiëntie is vereist. Dit maakt de warmtepomp een ideale oplossing voor zowel commerciële als industriële toepassingen, waar restwarmte kan worden hergebruikt om koeling te genereren.

Een van de voornaamste voordelen van de thermo-akoestische warmtepomp in 2019 was het vermogen om restwarmte te gebruiken, zodat geen extra energie nodig was om het systeem in werking te houden. Dit verschil maakt deze technologie uniek in de markt van duurzame verwarmings- en koelsystemen.

Technische voorwaarden en werking

De thermo-akoestische warmtepomp werkt volgens het principe van thermische expansie en drukverschillen. Het apparaat bestaat uit een gesloten systeem dat gevuld is met argon, een gas dat bekend staat om zijn stabiele fysische eigenschappen. Wanneer warmte wordt toegevoegd aan het systeem, zet het gas uit, wat leidt tot een drukverschil. Dit drukverschil genereert geluidsgolven, vergelijkbaar met de werking van een luidspreker. Deze geluidsgolven worden vervolgens gebruikt om warmte te verplaatsen.

De werking van de warmtepomp kan worden samengevat in drie stappen:

Warmte-input: Het apparaat ontvangt warmte van een externe bron (zoals zonnestroom of restwarmte uit een industrieel proces).
Drukverandering en geluidsproductie: De warmte veroorzaakt een drukverandering in het gasvolumebekleedsysteem, wat geluidsgolven produceert.
Warmteverplaatsing: De geluidsgolven brengen warmte over van een warme naar een koele zijde, waardoor koeling ontstaat.

Deze werkwijze maakt de thermo-akoestische warmtepomp vrijwel geluidloos en energie-efficiënt, wat het geschikt maakt voor gebruik in gevoelige omgevingen zoals scholen of ziekenhuizen.

Voordelen van de thermo-akoestische warmtepomp

De thermo-akoestische warmtepomp biedt een aantal aantrekkelijke voordelen, zowel voor particuliere als professionele gebruikers. Hieronder volgt een overzicht van de belangrijkste voordeeltitels die in 2019 werden genoemd.

1. Energie-efficiëntie en duurzaamheid

De warmtepomp maakt gebruik van restwarmte of zonnestroom als energiebron, waardoor er geen elektriciteit verbruikt wordt om het systeem te laten werken. Dit maakt het een zeer duurzame optie in vergelijking met traditionele koelsystemen.

2. Lage onderhoudskosten

Aangezien de warmtepomp vrijwel geen bewegende delen bevat, zijn er weinig onderhoudsactiviteiten nodig. Dit leidt tot lagere operationele kosten en minder slijtage, wat het systeem geschikt maakt voor langdurig gebruik.

3. Geen gebruik van koudemiddelen

In tegenstelling tot traditionele koelsystemen, die vaak koudemiddelen zoals F-gassen gebruiken, maakt de thermo-akoestische warmtepomp gebruik van argon, een inert gas dat geen schadelijke emissies produceert.

4. Geluidloos functioneren

Hoewel het apparaat geluidsgolven genereert, is het functioneren vrijwel geluidloos, wat het geschikt maakt voor gebruik in gevoelige omgevingen zoals scholen, kantoren en ziekenhuizen.

5. Duurzame koeloplossing voor de toekomst

De warmtepomp is een voorbeeld van hoe thermische energie kan worden omgezet in mechanische energie, wat een nieuwe weg opent in de ontwikkeling van duurzame koelsystemen. In 2019 was het product nog in de opstartfase, maar de technologie had al aantoonbaar potentie voor uitbreiding naar andere toepassingen.

Uitdagingen en beperkingen

Hoewel de thermo-akoestische warmtepomp in 2019 een veelbelofte was, waren er ook een aantal uitdagingen en beperkingen die niet onopgemerkt bleven.

1. Nog beperkt aanbod en schaalbaarheid

Hoewel het product in 2019 op de markt was gebracht, was de productie nog beperkt en het aantal toepassingen was gering. De schaalbaarheid van de technologie was nog niet volledig bewezen, wat betekende dat het nog niet breed toepasbaar was in de bouwsector of industrie.

2. Technische complexiteit

Het functioneren van de warmtepomp is technisch complex en vereist een goed begrip van thermodynamica en akoestische principes. Dit betekent dat de installatie en bediening van het systeem niet geschikt zijn voor alle installateurs of gebruikers.

3. Geen wettelijke normen of subsidies

In 2019 was er nog geen duidelijke wettelijke regelgeving rondom de toepassing van de thermo-akoestische warmtepomp. Ook was er geen subsidie beschikbaar voor particulieren of bedrijven die deze technologie wilden toepassen. Dit maakte het voor sommige gebruikers lastiger om de investering te rechtvaardigen.

4. Lange terugverdientijd

De investering in een thermo-akoestische warmtepomp was in 2019 nog relatief hoog, en de terugverdientijd was nog niet duidelijk. Ondanks de voordelen in energie-efficiëntie en duurzaamheid, was het voor sommige gebruikers lastig om de technologie in te zetten zonder subsidies of wettelijke ondersteuning.

De rol van SoundEnergy in de markt

SoundEnergy speelde in 2019 een centrale rol in de ontwikkeling en toepassing van de thermo-akoestische warmtepomp. Het bedrijf had al jarenlang gewerkt aan het verfijnen van de technologie, in samenwerking met ECN en andere innovators. In 2019 was het product rijp voor de markt, en SoundEnergy richtte zich op het uitbreiden van de toepassingen van de THEAC-25.

Inmiddels had het bedrijf al enkele klanten die de warmtepomp ingezet hadden voor koeling in gebouwen. Deze klanten gebruikten restwarmte uit hun eigen processen om het koelsysteem aan te drijven, wat een duurzame en kostenefficiënte oplossing was. Bovendien had SoundEnergy plannen om de warmtepomp ook te gebruiken in industriële toepassingen, waar restwarmte in grote hoeveelheden beschikbaar was.

Een van de belangrijkste voordelen van SoundEnergy als leverancier was de technische kennis die het bedrijf had opgebouwd in de ontwikkeling van de THEAC-25. De directeur, Herbert Berkhout, benadrukte in meerdere interviews dat de crux van het product lag in het feit dat er vrijwel geen draaiende delen inzaten, waardoor de warmtepomp betrouwbaar en onderhoudsvriendelijk was.

De marktperspectieven in 2019

In 2019 was de marktperspectieven voor thermo-akoestische warmtepompen nog in ontwikkeling, maar er waren al duidelijke signalen dat de technologie zich kon gaan ontwikkelen.

1. Grote potentie in de industrie

De industriële toepassing van thermo-akoestische warmtepompen had grote potentie, vooral in sectoren waar restwarmte in grote hoeveelheden beschikbaar was. In 2019 waren er al enkele klanten die de technologie ingezet hadden, en het bedrijf had plannen om het aantal toepassingen te vergroten.

2. Groeiende interesse in duurzame koeltechnologieën

Met de opkomst van duurzame energiebronnen en het afbouwen van de afhankelijkheid van aardgas, was er in 2019 groeiende interesse in alternatieve koeltechnologieën. De thermo-akoestische warmtepomp was een van de innovatieve oplossingen die hierin een rol kon spelen.

3. Ondersteuning door overheidsinitiatieven

In 2019 werden er verschillende initiatieven genomen door de overheid om het gebruik van duurzame energiebronnen te stimuleren. Ondanks dat de thermo-akoestische warmtepomp geen subsidies kreeg in 2019, was er wel een breed kader van ondersteuning voor innovatieve technologieën die bijdroegen aan het verlagen van CO₂-uitstoot.

4. Onderzoek en ontwikkeling

De technologie was nog in ontwikkeling, en er was behoefte aan verdere onderzoek en ontwikkeling om de efficiëntie en schaalbaarheid van de warmtepomp te verbeteren. In 2019 werden er al enkele studies uitgevoerd om de prestaties van het apparaat te meten, en er waren plannen voor verdere verbeteringen in de komende jaren.

Conclusie

In 2019 stond de thermo-akoestische warmtepomp op het punt om een bredere marktpenetratie te bereiken. De technologie had al jarenlang in ontwikkeling verkeerd, en in 2019 was het product rijp voor de markt. Door het gebruik van restwarmte en het omzetten van thermische energie in geluidsgolven, kon de warmtepomp gebouwen koelen zonder elektriciteit of emissies.

De voordelen van de thermo-akoestische warmtepomp waren aantrekkelijk: het was energie-efficiënt, geluidloos, en had weinig onderhoudsbehoeften. De technologie was geschikt voor zowel commerciële als industriële toepassingen, en SoundEnergy had al enkele klanten die het systeem in gebruik hadden.

Hoewel er nog uitdagingen waren, zoals het beperkte aanbod, de technische complexiteit en het ontbreken van subsidies, was de marktperspectieven in 2019 positief. De groeiende interesse in duurzame koeltechnologieën en de ondersteuning door overheidsinitiatieven suggereerde dat de thermo-akoestische warmtepomp een belangrijke rol kon spelen in de toekomstige energietransitie.